虽然有些失望，但洪堡觉得已经看到了足够多的东西。行囊里装满了压干的植物标本和长长的测量数据表，还有岩石和矿物的样本。他还发现了一些温泉，并将其与附近发生的轻微地震联系在一起。不管白天走了多远，洪堡晚上总还有精神架起仪器，观测夜空。他觉得自己强壮而健康。他在信中告诉威廉：“我的身体状况好极了。”
洪堡决定继续前行。他们派一名哥萨克骑兵先行前往，并通知在该地区巡逻的官员。8 月 17 日，洪堡一行到达巴图（Batyr）。他们发现，额尔齐斯河的右岸是清朝驻防军。那里有若干顶毡房，几头骆驼、成群的山羊和大约 80 名衣衫褴褛的粗犷兵士。
洪堡先去拜访清军哨所，在毡房中会见驻地军官。他们坐在铺着毯子和坐垫的榻上，洪堡向主人呈交自己的礼物：布匹、糖、铅笔和葡萄酒。友好的交谈经由多重翻译：从德语到俄语，再从俄语到蒙古语，最终由蒙古语译成中文。虽然兵士们有些不修边幅，但几天前刚从北京远道而来的军官却十分精神，他身着长长的蓝色绸褂，帽子上装饰有几根漂亮的孔雀翎。
几小时后，洪堡乘船渡河，去会见河对岸毡房中的蒙古人。围观的人渐渐增多。蒙古人对外国客人十分好奇，不时用手碰碰戳戳洪堡以及同行的欧洲人。他们捅捅肚皮，撩开上衣，推推搡搡——这次，洪堡自己成了神秘的异国风物，但他十分享受这次奇特的相遇。他在家信中写道，自己到过中国了，那个传说中的“天朝”。
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返程的时间到了。既然康克林事先并未准许他从托博尔斯克继续向东远行，洪堡也就希望能够确保按时返回圣彼得堡。他们先回到乌斯季-卡缅诺戈尔斯克城堡，取回马车，然后沿着俄国南部与中国接壤的边境转而向西，途经鄂木斯克、米阿斯和奥伦堡，总计行程 3 000 英里。这条 2 000 英里长的边境线穿过哈萨克草原，遍布着驿站、哨楼和哥萨克人驻守的小型城堡。这里还是游牧民族吉尔吉斯人的故乡。②
9 月 14 日，洪堡在米阿斯庆祝了自己的 60 岁生日，前来庆贺的还有当地的药剂师——他将以弗拉基米尔·列宁（Vladimir Lenin）的外祖父的身份被记入历史。次日，洪堡给康克林发去一封信，说自己走到了一个人生的转折点。虽然没能在年老气衰前达成自己所有的心愿，但他已经见过了阿尔泰山和中亚草原，得到了需要的数据，获得了莫大的满足。“30 年前，”他写道，“我还身处奥里诺科河两岸的雨林和南美洲的山系之中。”现在，他终于可以着手将余下的“庞大思想体系”整合起来。1829 年是他“忙碌不息的一生中最为重要的一年”。
离开米阿斯，一行人继续向西前往奥伦堡。从那里，洪堡再次决定不走预定路线。他认为，与其转向西北回到莫斯科，再到圣彼得堡，还不如折而向南到里海去——可这又是一次未经批准的长途绕行。出发的当天早晨，他给康克林写信，称自己从童年时代起就梦想着去里海看看，现在机会难得，再等下去恐怕就太迟了。
事实上，多半是因为俄国对战奥斯曼帝国所取得的胜利，洪堡才临时改变了计划。康克林一直派遣特使随时向洪堡通报战事情况：在过去的几个月内，俄国军队从黑海两侧同时向君士坦丁堡进发，连连击败奥斯曼军队。随着土耳其一个又一个军事重镇的失陷，苏丹马哈茂德二世意识到俄方胜局已定。9 月 14 日，双方签订《阿德里安堡条约》，同意停战。自此，一大片曾因战事危险而无法接近的区域便向洪堡敞开了。10 天后，洪堡告诉威廉，说自己计划到阿斯特拉罕城去——伏尔加河的洪流在那里从里海的北端注入其中。他致信康克林，称“君士坦丁堡的城下之盟”是无比振奋人心的消息。
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10 月中旬，洪堡一行到达阿斯特拉罕，登上一艘汽船，开始探索里海和伏尔加河。里海以其浮动的水位线著称，这让洪堡十分着迷，就像 30 年前在委内瑞拉看到的巴伦西亚湖一样。后来，他向圣彼得堡的学者们建议，应该在里海周边设立观测站，以记录水位的涨落，并调查陆地的移动情况。他认为，可能是火山和其他地下力量导致了水位的变化。后来他还猜测，里海盆地的出现——里海北部周边地区的海拔低于海平面九十多英尺——可能是与中亚地区的高原和喜马拉雅山脉的升起同时发生的地质事件。
今天，我们已经了解到，里海水位的涨落受多重因素影响。其一是伏尔加河注入里海的水量，而这又受到其上游集水区域降雨量的影响——最终，北大西洋的大气条件是影响降水的重要因素。多数科学家相信，里海水位的涨落反映了北半球气候变化的趋势，这一地区也因此成为研究气候变化的重要基地。另一些理论认为，水位的升降受到大陆板块运动的影响。这些正是洪堡感兴趣的猜想，因为它们都在某种程度上揭示了遍及全球的相关性。他在给威廉的信中写道，看到里海是自己“人生中的一大快事”。
时至 10 月末，俄国的冬天马上就要来临。洪堡需要先前往莫斯科，再去圣彼得堡汇报本次考察的成果。他心情很愉快，因为见到了幽深的矿井和积雪覆盖的高山，以及世界上最大的干草原和里海。他曾和清朝军官对坐饮茶，也曾与吉尔吉斯牧民一起喝下经过发酵的马奶。从阿斯特拉罕去往伏尔加格勒的途中，博学的卡尔梅克大汗为了迎接洪堡的到来，特意组织了一场音乐会：由卡尔梅克人组成的合唱团演唱了莫扎特的序曲。洪堡曾在哈萨克草原上遥望奔跑的高鼻羚羊，在伏尔加河的小岛上观察晒太阳的蛇，还在阿斯特拉罕遇到过一位赤身修行的印度法基尔修士。他正确预言了西伯利亚的钻石矿藏，违背指令地与流放的政治犯交谈，甚至还在奥伦堡遇到了一位被驱逐出境的波兰人——那人骄傲地给洪堡看自己带在身边的《关于新西班牙王国的政治随笔》。几个月以来，洪堡在一场炭疽瘟疫中幸存了下来，并且因为西伯利亚的食物难以消化而消瘦了不少。他用温度计测量深井中的水温，背着仪器横穿俄国的疆土，进行了数千次观测。他的考察队带回了岩石、植物标本和填充好的动物标本，还用瓶子装回了一些鱼类，并为威廉找到了古代的手稿和书籍。
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和以往一样，洪堡不仅对植物学、动物学和地质学感兴趣，还关注农业与林业的发展。他注意到，矿井附近的森林正在快速消失，于是便提醒康克林注意木材的短缺情况；他反对大规模使用蒸汽机从矿井中抽水，因为那会消耗过多木材。在炭疽病肆虐的巴拉巴草原上，洪堡发现过度发展耕地对环境造成的影响：当时，这里是（现在仍然是）西伯利亚的农业中心，农民抽干沼泽和湖泊，将草原变成农田和牧场。洪堡总结道，这使原本湿润的平原变得干旱而贫瘠，并为以后带去更加严重的影响。
洪堡孜孜以求地找寻“能将一切现象和自然力量连接起来”的链条，而俄国是其中的最后一环。他开始重新整理、排查过去几十年收集的数据，并在其中建立关联。他的工作主题是比较，而非发现。他将把俄国之旅的结果发表在两部著作③中，并着重强调人类活动对森林的破坏以及给环境带去的长期影响。他将人类行为影响环境的方式分为三类：砍伐森林、不当的灌溉、（颇具有预言性的）工业中心所产生的“大量蒸汽和燃气”。在此之前，从未有人这样考虑过人类与自然的关系。④
1829 年 11 月 13 日，洪堡终于回到了圣彼得堡。人们惊叹于他的耐力。从 5 月 20 日出发以来，他们一行在六个月内完成了长达 10 000 英里的旅行，途经 658 个驿站，更换了 12 244 匹马。历经长时间的户外活动，洪堡觉得自己的精力比以往更加充沛，并且为冒险的机会兴奋不已。所有人都想聆听他们的见闻。几天前在莫斯科，他已经快招架不住类似的热情，好像整座城市一半的人都出来迎接他了：人们身着宴会盛装，城里张灯结彩。不管是在莫斯科还是圣彼得堡，人们都为他的成功归来而举办盛大的庆祝宴会，各路名流在演讲中称赞他是“这个时代的普罗米修斯”。似乎没有人在意他自作主张地改变了原定的路线。
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这些正式场合让洪堡浑身不自在。他不能畅谈对气候的观察和地质勘探的结果，却被迫去称赞一条由彼得大帝的头发编成的发辫。虽然皇室成员对发现钻石的细节更感兴趣，但科学家们却急切地想一览他收集到的物品。于是，洪堡在人群中周旋，保持着自己的耐心和风度；没有人知道他实际上多么厌烦这些应酬。俄国诗人亚历山大·普希金对洪堡一见倾心。“迷人的语言从他口中自然地涌出，”普希金说，就好像圣彼得堡皇宫里的大型喷泉，汩汩清泉从大理石狮子的口中激涌而出。洪堡常私下抱怨这些繁复的礼节，他给威廉写信，说自己“几乎快被各种义务责任压垮”。然而他也试图利用自己的盛名和影响力做一些事情。虽然必须避免就农奴和工人的境况发表任何公开的批评，他仍然当面请求沙皇赦免一些自己在途中遇到的流放者。
圣彼得堡的皇家科学院